Соединять ли ноль с землёй? Важная информация, которая убережёт вас от беды! | Электрика для всех
Электрическая сеть, из которой мы получаем электричество это довольно хитрая штука. Там есть разные фазы, есть ноль, есть земля, а иногда и ноль и земля «в одном флаконе». Немудрено запутаться! Мы поможем вам разобраться раз и навсегда в том, где нужно соединять ноль с землёй (и нужно ли это делать)!
Воздушная линия в деревне — где в ней земля?
Давайте посмотрим на обычную воздушную линию в обычной российской деревне. Между столбами натянут провод СИП, в котором переплетены четыре жилы: три фазы и ноль. Получается, земли там нет? А вот и есть! Земля и ноль это один и тот же провод — а для того, чтобы текущий по нулю ток не вызвал появления напряжения, этот провод заземляется на каждом столбе.
Заземление нуля на столбе через стальной пруток (слева к нему присоединен корпус ящика)Когда вы делаете ввод в свой дом, то подключаете либо два провода (220 Вольт, одна фаза), либо четыре (380 Вольт, три фазы). До вашего дома ноль идёт совмещённый с землёй, а «настоящая» земля появляется только в вашем щитке, уже в доме. В щитке должны быть установлены две отдельные шины — нуля и земли. К первой шине вы подключите все нулевые жилы от кабелей проводки, а к второй — все заземляющие.
Зачем две шины, если они всё равно соединены?
Главное, чем заземление отличается от ноля в вашем щитке — оно никогда и ни при каких обстоятельствах не отключается. Ноль может рваться автоматом или выключателем, а земля всегда «намертво» связана с вашим контуром заземления и, через ноль на воздушной линии — с заземлением на подстанции.
Подключение нулевой и заземляющей шины в щиткеВторое принципиальное отличие — через «землю» не течёт ток, кроме тех случаев, когда где-то «пробивает» и начинается утечка. Это важно потому, что если не заземлиться, а «занулиться» — на рабочий ноль, с проходящим по нему током, мы получим не защиту, а опасность — получить удар током.
Так делать ни в коем случае нельзя!
Прежде чем подключать приборы к заземлению, убедитесь, что оно:
- соединено в щитке с вашим отдельным заземлением;
- соединено с нулём от воздушной линии до автоматов и других выключателей;
- подключено на отдельную шину — именно шину заземления.
Так ваше заземление с гарантией будет выполнять функцию защиты!
Заключение
Заземление это основа безопасной электрики потому, что именно оно перехватывает все токи утечки, способные вам навредить. Не пожалейте времени и выясните — правильно ли оно у вас выполнено. Спасибо за просмотр!
Зануление вместо заземления? — Установка и настройка
Много об этом говорено… До тех пор пока ноль не отгорит (х-вое соединение всегда себя проявит) жить как бы можно, после тоска… Корпус прибора окажется под напругой.Извините, писать много лень, поэтому скопировал Вам подходящее:
» В идеале земля — это когда в фундаменте лежит массивная железная хрень, от которой уже идет провод в квартиры.
В реальности частенько этот провод кидают на батареи, так что батарея в твоей квартире из себя представляет ноль.
Отгорание нуля возникает только в местах хреновых соединений, при этом если это происходит ниже места соединения нулей соседних квартир, фаза твоего соседа пойдет к тебе по нулю. Т.к. в квартиры заводят трехфазный ток, то разность фаз между твоей фазой и фазой соседа будет иметь место быть, и ты получишь 380В чистого электричества, и у тебя погорит все что было в этот момент включено. При этом рубильники на короткое замыкание не сработают, они на это не расчитанны, т.к. это не КЗ, а лишь большой ток.
Решение — во всех современных фильтрах за 100р есть варистор — для защиты от молнии и скачка энергии. Суть его работы в том, что при повышении тока выше определенного порога, он устраивает КЗ и вышибает пробки, вместо того чтобы гореть технике. При отгорании нуля будет тот же самый эффект, возникнет кз и вместо перегоревшей аппаратуры просто вышибет пробки.
Единственный минус — на таких фильтрах обычно стоит собственный предохранитель, и если он расчитан на меньшее количество ампер, нежели рубильники в щитке, то его вышибет первым. В любом случае все что в него включено не пострадает.
Теперь насчет собственно стиральной машины. Все зависит от того, где отгорел ноль и где ноль и земля соединяются воедино. В нормальных домах провод земли идет в подвал и там на трубу. Поэтому ток по такой земле не ощущается. Поэтому если дело обстоит именно так, то при отгорании нуля ток не пойдет по земле.
Если у тебя земля и нуль соединяются до места отгорания нуля, то стиральная машина превратится в хороший источник тока, и подходит к ней опасно.
Поэтому занулять машину вместо заземления опасно.
Ввиду того что батарея = земля, на батареях частенько присутствует паразитный ток, который легко почувствовать если схватить одной рукой батарею, и этой же рукой че-нить железное. (разными не рекомендую, при приличном токе можно получить смертельную дозу). Ввиду тупости устройства механического счетчика, в глубинке частенько практикуют метод его подкручивать назад, при этом в качестве нуля используется батарея. Соответственно если в подъезде живет такой умелец, то может стукнуть как она, так и корпус стиральной машины, так и вообще все заземленные приборы.
Если хочется уверенности в завтрашнем дне, сделай все как положенно, закопая че-нить железное побольше в землю, и проведи к себе выделенный провод земли.
Сейчас есть нормальные зажимы, чтобы не заниматься этими постоянно отгорающими скрутками, можно просто обжать и никаких отгораний больше не будет. Так же если часто горит, рекомендую поменять нафиг все провода в щитке и навести там порядок, а так же поставить УЗО. УЗО — это та же пробка, но которая вылетает если ток уходит куда-то во вне сети. Т.е. если ты одной рукой возьмешься за батарею, а другой за фазу, узо сработает и тебя током не треснет.
Правда если проводка в квартире хреновая, то ток будет постоянно уходить мимо, и узо будет постоянно отрубаться. В любом случае так будет безопаснее.»
Как правильно подключить землю к нулю — Защита и электробезопасность — Электооборудование — Каталог статей
Как правильно подключить землю к нулю
ВОПРОС: Мне сделали заземление и ввели в щит в гараже. А электрик, который делает проводку по дому говорит что надо в розетках соединять заземление с нулем. Зачем это делать? Ведь насколько я понимаю, заземление нужно для защиты?
Скажите что лучше ставить автомат или УЗО? Меня электрик уговаривает поставить и то и другое! Зачем мне УЗО, если у меня есть заземление?
Соединять заземляющий контакт с нулевым непосредственно в розетках категорически нельзя. В этом случае, если у вас пропадает нулевой контакт в этой розетке, ток пойдет через заземляющий контакт и на корпусах бытовой техники может появиться опасный потенциал. Схема для частного дома приведена ниже.
У вас в щите должны быть две клемные планки. Одна рабочий ноль (N), вторая — земля (PE). Так вот, проводник от контура заземления надо подключить к планке
PE, а от нее пустить перемычку на ноль до вводного автомата.
Еще раз повторю что приведенная схема актуальна для частного дома. В квартирах ситуация несколько иная , но заземление с нулем никогда не соединяется в розетках, распаячных коробках и т.п. А строго до счетчика.
Да, УЗО (устройство защитного отключения) действительно надо ставить вместе с автоматическими выключателями.
Дело в том что у них разное назначение, автоматический выключатель срабатывает при коротком замыкании или перегрузке. А УЗО срабатывает при небольшой утечке тока, например если человек прикоснется к проводу или корпусу прибора, находящегося под напряжением. Источник: http://homeenergy.ru/
Что будет если соединить фазу и землю: можно ли заземлять на ноль?
Заземление через ноль
Как найти фазу ноль и землю по цветам проводов
Самый простой метод определения фазы нуля и земли возможен по расцветке проводов. Этот вариант применим только для построек, где используется стандарт IFC c нормативом используемых цветов для электропроводки.
По этим нормам провода электропроводки в домах должны иметь цвета:
— рабочий нулевой проводник обозначается синим или сине — белым цветом:
— защитное заземление должно иметь желто — зеленый цвет изоляции провода:
— цвет изоляции фазы может иметь несколько разных это белый, серый, коричневый и далее.
По этой цветной маркировке проводов достаточно легко определить назначение проводника. Однако от разветкоробки до выключателя, светильника, розеток иногда используется провода другого цвета в основном белого. Как в этом варианте найти фазу ноль и землю.
Цвета трехпроводной электропроводки
Для нахождения фазы нуля и земли в таком варианте нужно отключить электросеть квартиры вводным автоматом, открыть разветкоробку, разъединить провода. Прозванивать провода нужно тестером, мультиметром в режиме минимального сопротивления или батарейкой с лампочкой или со светодиодом.
Определение фазы нуля и земли индикатором напряжения
Индикатором напряжения можно найти только фазу, ноль и землю придется вызванивать, как описано выше. Перед использованием индикатора напряжения его нужно проверять на работоспособность. Индикатор напряжения с неоновой лампой годен для нахождения фазы, если на нулевом и заземляющем проводе отсутствует наводимое напряжение.
Индикаторная отвертка с неоновой лампой
К наводкам неоновая лампа очень чувствительна, так как она загорается при очень маленьком токе. Для электропроводки в квартире или доме наводки на проводах при отключенной сети довольно редкое явление. Но если рядом с электропроводкой находится посторонняя электросеть или дом расположен вблизи высоковольтной линией электропередач, тогда для определения фазы лучше использовать контрольную лампу.
В 7 издании ПУЭ для проверки наличия или отсутствия напряжения использование контрольной лампы не разрешается. Этот запрет основан на том, что индикаторы напряжения с низким сопротивлением не чувствительны к наведенным напряжениям, какие могут создать угрозу жизни человеку.
Этот пункт, скорее всего, применим к кабелям большой длины и большого сечения и проходящим рядом с другими кабелями, находящимися под напряжением. Эти кабеля могут скапливать большой и опасный для жизни заряд, благодаря большой емкости кабеля. Тогда конечно пользоваться контрольной лампой для определения отсутствия напряжения нельзя, она не покажет опасное наведенное напряжение.
Этот пункт касается промышленных предприятий. В домашней электропроводке провода имеют (если имеют) очень малую емкость, что явно недостаточно для опасного наведенного напряжения. Единственно, что пользоваться контрольной лампой нужно очень осторожно, так как имеются открытые не изолированные концы.
Определение фазы ноля и земли индикаторной отверткой
Для нахождения фазы контрольной лампой находим два провода, при присоединении к которым лампа горит. В этом варианте мы нашли фазу и ноль.
Теперь один конец контрольки соединяем со свободным проводом. Лампа не горит. Тогда свободный проводник это фаза, а замкнутые через контрольную лампу провода — это ноль и земля. В этом случае может сработать УЗО (если оно имеется).
Теперь берем фазный провод и один из двух оставшихся. Если лампа загорелась и УЗО не отключается, тогда мы нашли ноль, а свободный провод будет землей.
Теперь проверяем землю (при установленном УЗО). Соединяем через контрольку фазу и предполагаемую землю. Если лампа моргнет, и УЗО отключит сеть, тогда мы нашли землю.
Как мультиметром найти фазу ноль и землю
Определить назначение проводников в трехпроводной схеме электропроводки мультиметром нетрудно. Для этого зачищаем пятачок металлической батареи или стальной трубы отопления, водопровода и прикасаемся одним концом щупа мультиметра к трубе, а вторым щупом подключаемся к одному из трех проводов поочередно, пока на дисплее не покажется напряжение 220 В.
Мультиметр
Мультиметр должен быть включен в положении измерения напряжения 220 В. Найденный провод будет фазой. Теперь относительно фазы подсоединяем щуп прибора по очереди к оставшимся проводам. Провод, при котором тестер покажет полные 220 В будет нулем, а второй соответственно землей.
При измерении напряжения фаза — земля, мультиметр покажет напряжения меньше, чем 220 В — этот проводник будет землей. Однако, если в старой постройке с системой энергоснабжения TN — C и повторным заземлением рядом с домом, то тестер покажет одинаковое напряжение фаза — ноль и фаза — земля.
В этом случае нужно отключить в подъездном щитке заземление и найти провода фаза — ноль на которых будет 220 В, оставшийся земляной проводник с фазой не покажет наличие напряжения.
Помните, что работая с напряжением сети нужно предпринимать все защитные меры по электробезопасности (защитные перчатки изолированный инструмент). Если вы не уверены в своих силах, тогда определение фазы ноля и земли доверьте опытному электрику.
Источник: http://electricavdome.ru/kak-opredelit-fazu-nol-i-zemlyu.html
Про заземление и зануление для «чайников»
Мой горький опыт электрика позволяет мне утверждать: Если у Вас «заземление» сделано как надо – то есть в щитке есть место присоединения «заземляющих» проводников, и все вилки и розетки имеют «заземляющие» контакты – я вам завидую, и вам не о чем беспокоиться.
Правила подключения заземления
В чем же состоит проблема, почему нельзя подключать провод заземления на трубы отопления или водоснабжения?
Реально в городских условиях блуждающие токи и пр. мешающие факторы столь велики, что на батарее отопления может оказаться что угодно. Однако основная проблема, в том, что ток срабатывания автоматов защиты достаточно велик. Соответственно один из вариантов возможной аварии — пробой накоротко фазы на корпус с током утечки как раз где-то на границе срабатывания автомата, то есть, в лучшем случае 16 ампер. Итого, делим 220в на 16А – получаем 15 ом. Всего каких-то тридцать метров труб, и получите 15 ом. И потек ток куда-то, в сторону не пиленого леса. Но это уже не важно. Важно то, что в соседней квартире (до которой 3 метра, а не 30, напряжение на кране почти те же 220.), а вот на, скажем, канализационной трубе – реальный ноль, или около того.
А теперь вопрос – что будет с соседом, если он, сидя в ванной (соединившись с канализацией посредством открывания пробки) коснется крана? Угадали?
Приз — тюрьма. По статье о нарушении правил электробезопасности повлекшем жертвы.
Не надо забывать, что нельзя делать имитацию схемы «заземления» , соединяя в евророзетке «нулевой рабочий» и «нулевой защитный» проводники, как иногда практикуют некоторые «умельцы». Такая замена крайне опасна. Не редки случаи отгорания «рабочего нуля» в щите. После этого на корпусе Вашего холодильника, компьютера и т.д. очень прочно размещается 220В.
Последствия будут примерно такими же, как и с соседом, с той разницей, что за это ни кто ответственности нести не будет, кроме того, кто сделал такое соединение.
А как показывает практика, это делают сами же хозяева, т.к. считают себя достаточными специалистами, чтобы не вызывать электриков.
«Заземление» и «зануление»
Одним из вариантов «заземления» является «зануление». Но только не как в случае описанном выше. Дело в том, что на корпусе распределительного щита, на Вашем этаже имеется нулевой потенциал, а если точнее, нулевой провод, проходящий через этот самый щиток, просто-напросто имеет контакт с корпусом щита посредством болтового соединения. Нулевые проводники с расположенных на этом этаже квартир, тоже присоединяются к корпусу щита. Давайте рассмотрим этот момент поподробнее. Что мы видим, каждый из этих концов заведен под свой болт (на практике правда часто встречается по парное соединение этих концов). Вот как раз туда и надо подсоединять наш новоиспеченный проводник, который в последствии будет называться «заземлением».
В этой ситуации тоже есть свои нюансы. Что мешает «нулю» отгореть на входе в дом. Собственно говоря, ни чего. Остается лишь надеяться, что домов в городе меньше чем квартир, а значит и процент возникновения такой проблемы значительно меньше. Но это опять же русский «авось», который проблему не решает.
Контур заземления
Единственно правильное решение, в этой ситуации. Взять металлический уголок 40х40 или 50х50, длинной метра 3, забить его в землю, чтобы за него не запинались, а именно, копаем яму на два штыка лопаты в глубину и максимально забиваем туда наш уголок, а от него провести провод ПВ-3 (гибкий, многожильный), сечением не менее 6 мм. кв. до, Вашего распределительного щита.
В идеале «контур заземления» должен состоять из 3х — 4х уголков, которые свариваются металлической полосой той же ширины. Расстояние между уголками должно составлять 2 м.
Только не надо сверлить в земле дыру метровым буром и опускать туда штырь. Это не правильно. Да и КПД такого заземления близко к нулю.
Но, как и в любом способе здесь есть свои минусы. Вам, конечно, повезло, если Вы живете в частном доме, или хотя бы, на первом этаже.
А как быть тем, кто живет этаже на 7-8? Запастись 30-ти метровым проводом?
Так как же найти выход из создавшейся ситуации? Боюсь, что ответ на этот вопрос Вам не дадут даже самые опытные электромонтажники.
Что требуется для разводки по дому
Для разводки по дому Вам понадобится медный провод заземления, соответствующей длины, и сечением не менее 1,5 мм. кв. и, конечно, розетка с «заземляющим» контактом. Короб, плинтус, скоба — дело эстетики. Идеальный вариант, это когда Вы делаете ремонт. В этом случае я рекомендую выбрать кабель с тремя жилами в двойной изоляции, лучше ВВГ. Один конец провода заводится под свободный болт шины распределительного щита, соединенной с корпусом щита, а второй — на «заземляющий» контакт розетки. При наличии в щите УЗО заземляющий проводник не должен нигде на линии иметь контакта с N проводником (в противном случае будет срабатывать УЗО).
Не надо так же забывать, что «земля» не имеет права разрываться, посредством каких либо выключателей.
Читайте также по этой теме: Заземление и зануление — в чем разница?
Источник: http://electrik.info/main/master/52-pro-zazemlenie-i-zanulenie-dlja.html
Зануление вместо заземления можно ли использовать
Во всех жилых домах для защиты от действия электрического тока используется заземление или зануление. В некоторых случаях заземляется электрический щит и, одновременно, производится соединение нулевой жилы основного кабеля с этим же щитом. Однако, нередко возникает вопрос, можно ли использовать зануление вместо заземления, и наоборот.
Схемы заземления и зануления
Данные схемы защиты необходимо применять очень осторожно. В первую очередь, это связано с неравномерным распределением нагрузок на фазы. При одинаковой нагрузке на каждую фазу, через общий нулевой провод будет протекать незначительный ток. Однако, если загружена только одна фаза из трех, то значение тока в нулевом проводе будет таким же, как и в этой фазе.
В жилых домах зануление делать не рекомендуется.
Как правило, нулевые жилы имеют меньшее сечение, чем линии фаз. Нулевой провод очень часто остается без контроля, постепенно слабеет его соединение, происходит окисление. При сильном нагреве он просто отгорает. В этой ситуации происходит прямое попадание фазы на щит. Через заземление, ток попадает в квартиру и выводит из строя всю заземленную технику. Бытовые приборы находятся под напряжением, в результате, повышается вероятность поражения электрическим током.
Таким образом, нежелательно использовать зануление в жилых домах. Обычно, его применяют на промышленных предприятиях, где распределение нагрузки фаз более равномерное, а нулевой провод выполняет функцию защиты.
Что такое зануление
Если о заземлении знают, практически все, то про зануление многие имеют очень смутное представление. Тем не менее, оно используется достаточно часто и для правильной эксплуатации, нужно знать его устройство и принцип действия.
В электротехнике занулением называется соединение нулевого провода электрической сети с корпусом прибора, оборудования и прочих потребителей. В отличие от заземления, защищающего людей, зануление, прежде всего, защищает оборудование. Поэтому, говорить про зануление вместо заземления, не совсем корректно. Каждая схема предназначена для использования в какой-то определенной сфере. При защите оборудования, зануление искусственным путем создает ситуацию короткого замыкания, при которой срабатывает автоматический выключатель.
Для устойчивой и надежной работы зануления, его можно заземлить отдельно. Таким образом, повышается эффективность работы всей защитной системы, особенно при выходе из строя нулевого провода.
Что нельзя делать при заземлении
Просмотров 95 Опубликовано Обновлено
Все мы знаем и понимаем, что заземление — это способ защитить себя от поражения электрическим током и свое имущество от поломки и пожара вследствие короткого замыкания. Очень многие хотят защитится от несчастных случаев, но не все понимают принцип действия защитного заземления. А это незнание может привести к еще большим бедам, чем само отсутствие заземления.
Данная моя статья о том, что ни в коем случае НЕЛЬЗЯ делать, пытаясь что-то сконструировать у себя дома «наподобие» заземления.
1. НЕЛЬЗЯ подключать заземление к розеткам и электроприборам, если в вашей сети стоят только автоматические выключатели! Автомат отключает электрическую сеть только при коротком замыкании фазы с нулем или фазы с фазой. Он сработает только при наличии тока во много раз превышающего номинальный ток самого автомата. Ваше искусственное или естественное заземление в большинстве случаев имеет сопротивление, которое не сможет создать в цепи таких токов, необходимых для мгновенного отключения автоматического выключателя (для безопасности необходимое время срабатывания — 0,4 секунды).
Предположим, что сопротивление нейтрали на подстанции — 4 Ом (по правилам). Допустим, что и ваше заземление, с учетом повторных заземлений, тоже 4 Ом. На одном из бытовых электроприборов происходит «пробой» фазы на корпус. Заземленный корпус! С помощью ваших заземляющих проводников на всех заземленных корпусах электроприборов и контактах розеток появится потенциал в 110 Вольт. А если сопротивление вашего заземляющего контура более 4 Ом, то и напряжение будет значительно больше.
Автомат на 16 Ампер, который будет у вас стоять в электрощите, отключается за 0,4 секунды при токе, проходящем через него, равным 160 Ампер. Если сопротивление на подстанции 4 Ом и сопротивление вашего заземление 4 Ом, то ток при коротком замыкании фаза-ноль будет равным 27,5 Ампер.
А если мы учтем сопротивление самой электролинии, то ток будет еще меньше. Автомат на 16 ампер отключится только через 40-180 секунд. Все это время на вашем заземлении и корпусах электроприборов будет очень опасный потенциал. И еще. Все это время (40 — 180 секунд) ваша электропроводка будет находиться под колосальной нагрузкой, а это приводит к возгоранию и пожару.
Чтобы достичь сопротивление заземления в 4 Ом необходимо сделать очень качественный и надежный контур заземления (уж точно не с 3-я стержнями соединенными в треугольник!).
Достичь сопротивления заземления даже 4 Ома тремя штырями, особенно вбитых в виде треугольника, весьма проблематично.
Что касается автомата на 16 Ампер, то чтобы он отключился при коротком замыкании за 0,4 секунды сопротивление заземления должно быть менее 1,5 Ом. Этого достичь очень проблематично даже профессиональным электрикам.
2. НЕЛЬЗЯ делать из труб центрального отопления или водоснабжения контур заземления и подсоединять к нему корпуса электроприборов и заземляющий контакт розеток.
При таком заземлении, в случае возникновения в сети короткого замыкания, не сработает ни один автоматический выключатель. А вот под опасным напряжением окажутся все металлические конструкции, в том числе в соседних квартирах и домах.
В любой момент трубы отопления или водоснабжения могут перестать быть контуром заземления — ремонт или коррозия металла. Тем более сейчас многие стали использовать пластиковые трубы, поэтому трубы не могут быть естественным заземлением, тем более защитным проводником.
Чтобы самим не стать пострадавшими от горе-соседей, решивших сделать такое горе-заземление, я бы порекомендовал ставить на вводе в ваш дом или квартиру в разрыв металлических труб пластиковые муфты. Тогда ваше, например, отопление не будет являться для кого-то контуром заземления.
3. НЕЛЬЗЯ делать зануление в двухпроводной электропроводке. Некоторые, считая что так они себя обезопасят от поражения электрическим током, соединяют заземляющие контакты розеток и электроприборов, а также металлические корпуса электрооборудования с нейтральным проводом электропроводки (ноль).
Некоторые ведут третий провод в электрощит и там его «сажают» на ноль, а еще хуже — делают в электрической розетке просто перемычку между заземляющим и нулевым контактами.
Чем это грозит? Любое попадание на нулевой провод (нейтраль) фазы — перехлестывание проводов на линии электропередач, смена местами ноля и фазы после аварии — и на зануленных корпусах появляется напряжение. При этом сгорают все электроприборы, включенные в сеть.
ПУЭ (правила устройства электроустановок) прямо говорит — занулению подлежат токопроводящие поверхности электроустановок, к которым относятся лифты, насосные станции, трансформаторные подстанции, вводные щиты зданий. А не бытовые однофазные электроприборы! Согласно пункту Российского ПУЭ 7 1.7.132 не допускается совмещение функций нулевого защитного и нулевого рабочего проводников в цепях однофазного и постоянного тока.
Для защиты от поражения электрическим током в домах и квартирах с двухпроводной электропроводкой, тем более если есть дети, установлены водонагреватели, стиральные машины, микроволновки, электрические плиты, единственно верное решение — это установка 10 мАмперного устройства защитного отключения на каждую линию розеток и отдельно на освещение.
Самый правильный вариант: после вводного автомата ставится УЗО на 30 мА и по линиям ставятся УЗО по 10 мА.
Также в электрощите желательно установить вместо однополюсного автоматического выключателя двухполюсной, отключающий и фазу и ноль.
4. НЕЛЬЗЯ подключать в электрощите и трехпроводной электропроводке заземляющий проводник к заземляющим контактам и корпусам электроприборов, если само заземление еще до конца не сделано. Ведь в случае попадания фазы на защитный провод под напряжением окажутся токопроводящие корпуса электроприборов, особенно это опасно при отсутствии устройства защитного отключения.
Так же если подключить заземляющие проводники при неисправном заземлении, то статические и емкостные токи всех подключенных электроприборов суммируются, и через защитный проводник можно получить смертельный удар электрическим током при исправных электроприборах.
И еще раз: от поражения электрическим током человека может защитить только УЗО. Автоматические выключатели реагируют только на короткое замыкание. А заземление снимает статические, емкостные токи с электроприборов и немного снижает опасный потенциал при замыкании фазы на корпус.
5. НЕЛЬЗЯ подключать самостоятельно нейтральный провод к своему заземлению, то есть не делайте повторное заземление нейтрального провода на вводе и зануление бытовых электроприборов. Данным процессом должна заниматься энергопередающая организация (электросеть). При возникновении аварийных ситуаций на питающей линии, обрыв нейтрального провода, смена местами фазы и нейтрали, перехлестывании проводов на воздушных линиях единственной нейтралью (нулевым проводом) всех домов через ваше заземление может стать ваша заземленная нейтраль. Самодельное заземление вряд ли выдержит такой нагрузки и отгорит, в лучшем случае вызвав пожар, а если и выдержит, то нет гарантии что обеспечит безопасное напряжение прикосновения на открытых токопроводящих поверхностях.
Если уж и делать повторное заземление или зануление, то доверять это только квалифицированным специалистам!
Как подключить люстру, определить заземление и ноль — инструкция
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Продолжаем знакомиться с инструкцией и в этой ее части рассмотрим схему освещения с применением защитного заземления. Здесь же Вы узнаете, как определить заземление и ноль на потолочных выводах.
Однако хочу сразу предупредить, что существенной разницы между схемами с заземлением и без Вы не заметите, так как они абсолютно одинаковы, и различаются лишь наличием или отсутствием заземляющего проводника.
Но и здесь есть некоторые нюансы, без знания которых у новичков могут возникнуть трудности при подключении люстры.
И все же перед тем как приступить к чтению я Вам рекомендую изучить первую часть инструкции, так как именно в ней в ней много полезной информации для новичков.
И возможно после изучения первой части дальнейшее ознакомление с инструкцией Вам уже не понадобится.
Электрическая проводка с заземлением
1. Разбираемся с потолочными проводами
Рассмотрим ситуацию, когда на потолке три вывода, а какие из них фаза, ноль и заземление Вы не знаете. Для определения этих выводов воспользуемся индикаторной отверткой и контрольной лампой, представляющей собой обычную лампу накаливания и патрон с двумя выводами.
Из всех трех выводов наибольшую трудность предоставляет определение нуля и заземляющего проводника, поэтому остановимся на поиске этих двух выводов.
А чтобы исключить все возможные совпадения будем искать заземляющий проводник, так как по отношению к нулю его поиск не требует внесения изменений в схему освещения.
Определение заземляющего проводника:
Следующие действия выполняются строго по пунктам. Будьте внимательны и осторожны, так как некоторые пункты придется выполнять под действующим напряжением.
а) В доме или квартире отключаем из розеток все бытовые приборы.
б) В квартирном или домовом щитке находим вводной автомат и на его входных (верхних) клеммах индикаторной отверткой определяем фазу и ноль. Как правило, фазу подключают на левую клемму.
в) Выключаем вводной автомат и с его нижней (выходной) клеммы отключаем нулевой провод.
г) Включаем вводной автомат. Включаем выключатель света и индикаторной отверткой находим фазный вывод на одном из потолочных выводах. Запоминаем его.
д) Выключаем выключатель света и отверткой проверяем отсутствие фазы на фазном выводе. Если фаза исчезла, значит, берем вывод контрольной лампы и соединяем с найденным фазным выводом. Изолируем его изолентой.
е) Этот пункт выполняйте очень осторожно, так как при касании к выводу заземления возможно небольшое искрение.
Включаем выключатель света и свободным выводом контрольной лампы поочередно касаемся оставшихся двух выводов.
При касании к которому лампа загорится, тот и будет являться выводом защитного заземления. Запоминаем или отмечаем его.
ж) Выключаем выключатель света и вводной автомат. К нижней (выходной) клемме вводного автомата подключаем ранее отсоединенный нулевой провод.
з) Подключаем выводы люстры к потолочным выводам. Включаем вводной автомат и проверяем работу люстры.
Как видите, процесс определения заземляющего проводника не очень труден. Главное понимать, что делаешь и в процессе поиска быть внимательным и очень осторожным.
2. Монтажная схема подключения одноклавишного выключателя:
На схеме защитный заземляющий проводник РЕ обозначен жилой зеленого цвета. Он так же, как и ноль, из распределительной коробки сразу поступает на потолок. С потолка выходит третьим выводом и соединяется с металлическим корпусом люстры.
Для соединения выводов в люстре предусмотрена клеммная колодка. Как правило, для удобства и простоты подключения каждая клемма колодки обозначена, и поэтому подключение не составляет большого труда.
Главное определиться с потолочными выводами.
Таким же образом заземляющий проводник соединяют при подключении люстры к двойному и тройному выключателям.
Запомните. Заземление в работе схемы освещения не участвует. Оно служит только для защиты от поражения электрическим током.
Бывают случаи, когда в связи с конструктивными особенностями корпус люстры на 90% выполнен из диэлектрического материала и для этой модели подключение заземления не предусмотрено производителем.
В этом случае потолочный заземляющий вывод не подключается. Его конец изолируется, например, изолентой и оставляется не подключенным.
И в заключении выкладываю две полные монтажные схемы освещения для одного помещения с применением одноклавишного выключателя.
На первой схеме показан фрагмент местного щитка, включающий в себя УЗО и автоматический выключатель, а вторая схема реализована с применением дифавтомата.
На заметку. Одно УЗО можно использовать как общее на всю квартиру или дом, или же разделить, например, на два, чтобы одно контролировало все освещение, а второе все розетки.
3. Полная монтажная схема с применением УЗО.
Фаза L поступает на вход УЗО и с его выхода на автоматический выключатель. С выхода выключателя фаза трехжильным кабелем уходит в распределительную коробку и в точке 1 соединяется с жилой провода, приходящего от выключателя.
С выходной клеммы L1 выключателя фаза двухжильным кабелем поступает в коробку, и в точке 2 соединяется с жилой трехжильного кабеля, приходящего с потолка. Этим кабелем фаза уходит на потолок и поступает на левый вывод лампы.
Ноль N заводится на вход УЗО и с его выхода трехжильным кабелем заходит в распределительную коробку, где в точке 3 соединяется с жилой потолочного кабеля. По кабелю ноль попадает на потолок и соединяется с правым выводом лампы.
Защитный заземляющий РЕ проводник заходит в щит и подключается на шинку заземления. От шинки он попадает в распределительную коробку, где в точке 4 соединяется с жилой потолочного кабеля. По кабелю проводник попадает на потолок и соединяется с металлическим корпусом лампы (люстры).
3. Полная монтажная схема с применением дифавтомата.
Существенной разницы в этой схеме нет. Здесь лишь отсутствует дополнительный однополюсный автоматический выключатель, так как в отличие от УЗО дифференциальные автоматы имеют защиту от токов короткого замыкания и способны себя защитить самостоятельно.
Работа и описание схемы аналогичное с УЗО.
Теперь Вы точно сможете подключить люстру, а также определить ноль и заземляющий проводник.
На этом пока закончим.
Удачи!
электричество — Почему мы не получаем электрический ток, касающийся нейтрального провода?
Почему бы и нет? На самом деле могли!
Ваша первая строка — это предположение, которое вас убьет. Буквально.
Нейтральный провод имеет такое же напряжение, что и земля, т.е. почти 0.
В идеальном мире, где повсюду идеальные электрические проводники с нулевым сопротивлением, нет напряжения между нейтралью и землей. В этом идеальном мире можно было спокойно дотронуться до нейтрального провода.
Сюрприз — мы живем не в идеальном мире…
Передача электроэнергии на самом деле не имеет нейтрали. Вместо этого у него есть 3 провода, на каждом из которых есть переменный ток, при этом волны переменного тока на каждом не совпадают с другими. Когда электричество попадает на местную подстанцию рядом с вашим домом, оно проходит через трансформатор для понижения напряжения, а также для «добавления» трех сигналов переменного тока. Поскольку волны переменного напряжения не синхронизированы друг с другом, сложение их вместе таким образом дает «нулевое» напряжение в середине, которое является нейтралью.
Чтобы нейтраль оставалась близкой к земле, она подключена к земле (физический металлический стержень в землю!) Через некоторое сопротивление. Однако он не может быть привязан к земле слишком хорошо, потому что удары молнии поблизости вернут нейтраль и будут невероятно опасными. (Кстати, они все еще могут, но из-за этого урон в основном довольно низкий.)
Кроме того, в вашем доме есть физический металлический стержень в земле, который соединен с точками заземления всех ваших розеток.
Так как же это может пойти не так?..?
Ну, «земля» здесь не «земля» в другом месте. Вот почему в вашем доме есть собственный металлический стержень в землю. Различные факторы (например, молния, химические реакции в почве, трение воздуха о землю, влажность воздуха) приводят к разнице напряжений между местами. Известно, что именно поэтому коров может убить ближайший удар молнии — между каждой ногой, на земле, на которой они стоят, достаточно напряжения, чтобы убить их электрическим током. Таким образом, даже если нейтраль была на «земле» на трансформаторе, это могло не быть к тому времени, когда она достигла вашего дома.
Или соединение может оборваться. Если земля в вашем доме корродирует или ломается, или то же самое происходит с трансформатором, все ставки на то, находитесь вы на земле или нет.
Или вы можете получить короткое замыкание с фазы на нейтраль. Теоретически это должно привести к срабатыванию выключателя. Но предположим, что у вас нет выключателя или кто-то заменил предохранитель гвоздем в старом доме. Сопротивления вдоль фазы под напряжением и обратно вдоль нейтрали будут примерно равными, поэтому нейтральный провод в вашей розетке будет составлять примерно половину напряжения под напряжением.(А потом изоляция провода имеет тенденцию сгорать и поджигать дом, но это отдельная проблема.)
Или вы можете получить отказ в передаче электроэнергии, когда однофазное соединение разорвано. Вместо того, чтобы складывать три фазы вместе, чтобы нейтрализовать и создать нейтраль, теперь у вас есть чертовски большое переменное напряжение на нейтрали. Обычно есть защита от этого, поэтому в этом случае следует отключить все питание, но в сельской местности со старым комплектом (или где-нибудь, например, на ферме, где им управляет фермер), я бы не стал ставить на это свою жизнь. .
Или, по иронии судьбы, где-то еще может быть неисправность, связанная с замыканием на землю. Вы можете безопасно прикоснуться к нейтральному (кроме вопросов, описанных выше), но если вы держитесь за землю в одной руке и нейтральную в другой, это будет земля, которая вас убьет.
Вот несколько примеров. Я не претендую на то, чтобы это исчерпывающий список способов убить себя с помощью нейтралов — я просто пытаюсь дать вам представление о том, почему это плохая идея и почему ваше неверное предположение оказывается фатальным для стольких людей. каждый год.Не добавляйте к этой статистике.
EMC Метод нулевого заземления (ZM) Введение
Levi Zeigler 1 июля 2016 г.До того, как электромагнитная совместимость оборудования (EMC) стала проблемой, связанной с неисправностями оборудования, у всех электриков были причины быть довольными, когда свет загорался при включении выключателя и ни у кого не было шока.
Сегодня здания любого типа в значительной степени оснащены чувствительными электронными системами с собственными требованиями к окружающей среде.Многие из этих систем требуют, чтобы напряжения и другие экологические проблемы были «стерилизованы» электромагнитным способом. Окружающая среда для этих систем может быть повреждена помехами, вызванными манипуляциями с электрическими токами, а также воздействием атмосферных статических зарядов и молний.
Всегда желательно снизить вероятность того, что среда для восприимчивого оборудования будет снижена из-за высокого уровня генерации разрушающих сигналов внутри помещений. Функция продуктов и услуг EMC заключается в доведении разрушающих сигналов до уровня напряжения, максимально близкого к нулю при всех типах нарушений питания, включая молнии.
К сожалению для систем объекта, обычное электротехническое оборудование и методы не обеспечивают и не будут обеспечивать защиту от электромагнитных помех.
Метод нулевого заземления (ZM)
ZM был разработан Дэниелом Солейлом в 1990-х годах. В эту эпоху надежность электрических сигналов, исследования в области аэронавтики (низкие уровни физических измерений на двигателях с переменной скоростью в несколько мегаватт) и медицинские (регистрирующие электроды ЭЭГ в больнице) стали очень уязвимыми к сбоям. Многие из этих отказов были вызваны молнией, электромагнитными помехами, радиочастотными помехами и другими типами нарушений питания, которые вызывали проблемы с электромагнитной совместимостью.
Потребовалось время и множество других исследований в различных областях (трубопроводы и нефтеперерабатывающие заводы, гидроэлектростанции, EDF, GDF Post, центры обработки данных, роботизированные фабрики, поиск электрофизиологии и т. Д.), Чтобы понять, что это просто основано на обобщенном законе Ома, где соединение v = 0 получается только при i = 0. Это общественное достояние.
ZM показывает, что, как ни странно, это соединение, обычно получаемое при z = 0, ограничивается безопасностью людей и имущества на низких частотах.
Хорошо известно, что добавление меди по-прежнему не изменяет индуктивный конец звена, по которому проходят высокочастотные токи, и между его выводами всегда будет высокочастотное напряжение => v HF = Lw i HF.
Этот первоначальный критерий ZM подвергает сомнению многие стандарты или рекомендуемые действующими правилами, которые не соответствуют этому простому уравнению.
- Заземление — Заземление
- Заземление — Заземление
- Межсоединения — Связывание (не используйте заземляющее заземление для перехода к !!)
- Подключение и соединение экранированных кабелей не означает, что проблемы ЭМС автоматически исчезнут
- Длина кабельных соединений ОПН является ошибкой во многих приложениях.
- Преобразователи электроэнергии (ИБП, инверторы, диммеры и т. д.)) не подключены как простые пассивные потребители энергии
- Изолирующий трансформатор не обладает всеми достоинствами для полной защиты от электромагнитных помех
- Фильтры радиопомех являются полезными компонентами, но иногда имеют недопустимые побочные эффекты
- То же самое для разрядников во многих приложениях
- Системы катодной защиты особенно сложны для защиты из-за множества «заземлений» и фактической независимости.
- Источники энергии Распределение узлов Cc и / или Ca будет иметь очень низкий импеданс на всех частотах.Это касается как синфазного, так и дифференциального режима, что бывает редко.
- Общий режим источника должен быть настроен на опорный потенциал (Ufer Grounding HF), а не просто подключен к PE-каналу, настолько большим он может быть.
- Etc.,
Исходя из опыта, эти тринадцать «неисправностей ЭМС» могут быть лишь верхушкой айсберга, за которым скрываются другие проблемы, к удивлению специалистов-электриков на всех уровнях, которые имели возможность участвовать в ремонтных работах или проектировании организовано с помощью ZM
В конце концов, у ZM есть собственная простая, быстрая и эффективная методология, понятная всем заинтересованным сторонам: измерение хорошо, когда нечего измерять! Это позволяет проверять отсутствие поступающих возмущений в уязвимых системах, подтверждать или признавать недействительными конструктивные решения, принятые без компромиссов.Он дополняет продукты EMC системой EMC, и признание росло с выпуском многочисленных научных статей, подготовленных такими престижными клиентами, как EDF, Thales и т. Д.
ZM гарантирует, что результаты отражаются в страховании конструкции, отсутствии проб и ошибок. чтобы сосредоточиться, в то время как ZM остается очень дешевым с компонентами защиты объема от специализированных запатентованных промышленных продуктов.
«Вернуться в блог
Почему заземление, зачем тестировать? | Fluke
Плохое заземление способствует ненужному простою, но отсутствие хорошего заземления опасно и увеличивает риск отказа оборудования.
Без эффективной системы заземления вы можете подвергнуться риску поражения электрическим током, не говоря уже о приборных ошибках, гармонических искажениях, проблемах с коэффициентом мощности и множестве возможных периодически возникающих дилемм. Если токи короткого замыкания не имеют пути к земле через правильно спроектированную и обслуживаемую систему заземления, они обнаружат непредусмотренные пути, которые могут затронуть людей. Эти организации предоставляют рекомендации и / или разрабатывают стандарты заземления для обеспечения безопасности.
OSHA (Управление по охране труда) »
NFPA (Национальная ассоциация противопожарной защиты)»
ANSI / ISA (Американский национальный институт стандартов и приборное общество Америки) »
TIA (Ассоциация индустрии телекоммуникаций)»
IEC (Международная электротехническая комиссия) »
CENELEC (Европейский комитет по стандартизации в области электротехники)»
IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике) »
Хорошее заземление — это больше, чем мера безопасности, оно также предотвращает повреждение промышленных установок и оборудования.Хорошая система заземления повысит надежность оборудования и снизит вероятность повреждения из-за молнии или токов короткого замыкания. Ежегодно на рабочих местах теряются миллиарды долларов из-за электрических пожаров. Это не учитывает связанные с этим судебные издержки и потерю личной и корпоративной производительности.
Зачем тестировать наземные системы?
Со временем коррозионные почвы с высоким содержанием влаги, высоким содержанием соли и высокими температурами могут разрушить заземляющие стержни и их соединения.Несмотря на низкие значения сопротивления заземления при первоначальной установке, эти значения могут увеличиться, если заземляющие стержни разъедены.
Тестеры заземления, такие как измеритель сопротивления заземления Fluke 1623-2 GEO и тестер заземления Fluke 1625-2 GEO, являются незаменимыми инструментами для поиска и устранения неисправностей, помогающими поддерживать время безотказной работы. С неприятными, периодически возникающими электрическими проблемами проблема может быть связана с плохим заземлением или плохим качеством электроэнергии.
Все заземления и заземляющие соединения должны проверяться не реже одного раза в год в рамках вашего обычного плана профилактического обслуживания.Во время этих плановых проверок следует исследовать увеличение сопротивления на 20%. После обнаружения проблема должна быть исправлена путем замены или добавления заземляющих стержней в систему заземления.
Что такое земля и для чего она нужна?
NEC, Национальный электротехнический кодекс, статья 100 определяет заземление как «соединенное (соединяющееся) с землей или с проводящим телом, которое расширяет заземление». Когда мы говорим о заземлении, это две разные темы.
- Заземление: намеренное соединение проводника цепи, обычно нейтрального, с заземляющим электродом, помещенным в землю.
- Заземление оборудования: обеспечивает правильное заземление рабочего оборудования внутри конструкции.
Эти две системы заземления необходимо держать отдельно, за исключением соединения между двумя системами. Это предотвращает разность потенциалов напряжения из-за возможного пробоя при ударах молнии. Цель заземления, помимо защиты людей, растений и оборудования, заключается в обеспечении безопасного пути для рассеивания токов короткого замыкания, ударов молний, статических разрядов, сигналов EMI и RFI и помех.
Что такое хорошее значение сопротивления заземления?
Существует много путаницы относительно того, что является хорошим заземлением и каким должно быть значение сопротивления заземления. В идеале заземление должно иметь нулевое сопротивление.
Не существует единого стандартного порога сопротивления заземления, признанного всеми агентствами. Однако NFPA и IEEE рекомендуют значение сопротивления заземления 5,0 Ом или меньше.
Согласно NEC, убедитесь, что полное сопротивление системы относительно земли меньше 25 Ом, указанного в NEC 250.56. В помещениях с чувствительным оборудованием оно должно быть 5,0 Ом или меньше.
В телекоммуникационной отрасли часто используется номинальное сопротивление 5,0 Ом или меньше для заземления и соединения. Целью сопротивления заземления является достижение минимально возможного значения сопротивления заземления, которое имеет смысл с экономической и физической точек зрения.
Поговорите со специалистомСтатьи по теме
Использование заземления для контроля электромагнитных помех
Медицинское оборудование и диагностическая промышленность Журнал | Указатель статей MDDI
Первоначально опубликовано в августе 1996 г.
Уильям Д.Киммел и Дэрил Д. Герке
Электромагнитная совместимость является важным фактором при проектировании и эксплуатации современного сложного медицинского электронного оборудования, особенно по мере распространения портативных систем. Электронные устройства могут как излучать, так и быть поврежденными электромагнитными помехами (EMI) и должны быть защищены от их вредного воздействия. Также необходимо решить вопросы безопасности пациента и оператора. В предыдущих статьях рассматривались такие средства обеспечения контроля электромагнитных помех, как фильтрация, экранирование кабелей и экранирование корпуса (MD&DI, февраль, июль и ноябрь 1995 г., соответственно).Эта статья посвящена заземлению.
Возможно, ни одна тема в электронике не понимается так неправильно, как заземление, которое обычно вызывает образ длинной косы, извивающейся к столбу заземления, вставленному в бетонный пол. Как ясно из следующего обсуждения, заземление не является существенным для контроля электромагнитных помех и почти никогда не требуется. В подавляющем большинстве приложений медицинской электроники хорошее заземление включает в себя получение обратного пути с достаточно низким импедансом для наивысшей интересующей частоты помех.Если бы можно было достичь нулевого импеданса, все остальные проблемы с заземлением потеряли бы смысл. Поскольку это не так, разработчикам устройств необходимо искать способы максимизировать эффективность оснований, которые могут быть реализованы.
ЧТО ТАКОЕ ЗЕМЛЯ?
Короче говоря, земля — это обратный путь для тока. Его цель — замкнуть токовую петлю, а не увести ее в землю. Если ток помехи успешно отведен на землю, он просто выйдет в другом месте, чтобы вернуться к своему источнику.Единственный раз, когда необходимо заземление, это для молнии.
Путаница возникает из-за того, что термин «земля» используется для множества приложений и означает разные вещи для разных людей. Например, инженеры-производственники рассматривают землю как отражение ударов молнии. В этом приложении заземление должно выдерживать токи до 100 000 А в течение нескольких миллисекунд. Поскольку время нарастания примерно в 1 микросекунду создает значительные частотные составляющие Фурье вплоть до примерно 300 кГц, индуктивность может стать серьезной проблемой.Напротив, электрики рассматривают землю как обратный путь для токов короткого замыкания, которые могут составлять десятки или сотни ампер при 50 или 60 Гц. На этом уровне частоты индуктивность не важна, поэтому длина провода 4/0, подключенного к ближайшему строительному сталелитейному заводу, очень хороша — заземление может присутствовать, но оно не требуется для электробезопасности.
Эти два случая являются наиболее широко известными применениями заземления, но требования к заземлению для контроля электромагнитных помех в приложениях для медицинских устройств сильно различаются.EMI может охватывать очень широкий диапазон: токи от микроампер до ампер и частоты от постоянного тока до дневного света. Продолжительность события может варьироваться от наносекунд в случае переходного процесса до лет в случае непрерывной волны. Для конкретного случая электростатического разряда (ESD) переходные процессы измеряются в наносекундах (что дает частотные составляющие Фурье до 300 МГц), а токи находятся в диапазоне до 10 А или даже выше. Частота фронтов и величины тока таковы, что значительный скачок напряжения будет происходить даже на самой маленькой длине провода или дорожки на печатной плате.Однако в любом случае разработчики устройств должны обеспечивать возможность возврата мешающего тока к своему источнику, и это редко связано с заземлением.
КОНТУРЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ И ОДНОТОЧЕЧНЫЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Когда возникает проблема с заземлением, инженеры-проектировщики неизбежно обращаются к контурам заземления и одноточечным заземлениям. Что означают эти термины и когда используются подходящие методы?
Контур заземления существует всякий раз, когда между двумя точками существует более одного токопроводящего пути.Это условие позволяет токам помех смешиваться с токами сигналов, что может привести к помехам от земли. На рисунке 1 (а) показаны эффекты контура заземления, когда токи паразитных помех делятся и протекают через заземление сигнала. Эта проблема может быть устранена за счет заземления с нулевым сопротивлением. При отсутствии такого заземления можно предусмотреть отдельные заземляющие пути. Как показано на рисунке 1 (b), разорвав контур заземления, разработчик устройства создал одноточечное заземление. Потребность в одноточечном заземлении возникла в телефонии, где было практически невозможно получить достаточно низкие импедансы, чтобы предотвратить появление гула от частот линий электропередач, и этот метод все еще полезен в ряде низкоуровневых низкочастотных аналоговые приложения.
Однако одноточечное заземление не подходит для работы с более высокими частотами, которые встречаются в современных вычислительных устройствах. На рис. 2 показано влияние стоячей волны на экран кабеля, который был заземлен на корпус в одной точке. Если на экран воздействуют падающие помехи с частотой 150 МГц (популярная частота наземной мобильной радиосвязи) с длиной волны 2 м, кабель, который здесь представлен как имеющий 1/4 длины волны частоты помехи, или 0.5 м, будет действовать как эффективная антенна с напряжением стоячей волны на экране, как показано на рисунке. В непосредственной близости от заземляющего соединения напряжение экрана близко к нулю, но на неизолированном конце напряжение максимальное, а паразитная емкость обеспечивает достаточную связь с сигнальными линиями.
Фундаментальное предположение, лежащее в основе принципа одноточечного заземления, заключается в том, что скорость света бесконечна. Каждый раз, когда дизайнерам нужно учитывать скорость света, особенно при компьютерных скоростях, метод одноточечного заземления не работает.Полезное эмпирическое правило состоит в том, что одноточечное заземление подходит, если наиболее длинное интересующее измерение меньше 1/20 длины волны самой высокочастотной угрозы. Таким образом, одноточечные заземления подходят для обработки электромагнитных помех со звуковыми частотами в большинстве случаев, но не подходят и недостижимы для радиочастот, используемых в цифровой электронике.
Рассмотрим, например, случай дизайнера, который хотел использовать одноточечное заземление для двух отдельно стоящих шкафов, расположенных на расстоянии примерно 10 футов друг от друга.Исходя из общепринятого предположения, что индуктивность провода составляет 20 нГн / дюйм, минимальная индуктивность для одноточечного заземляющего тракта будет около 2,5 мкГн. Используя формулу для импеданса
Z = 2¼fL
где f — частота в мегагерцах, L — индуктивность в микрогенри, а Z — в омах, полное сопротивление на 100 МГц будет 1600 ‡, что вряд ли является коротким замыканием. Используя практическое правило, емкость между отдельно стоящим оборудованием и землей составляет ~ 100 пФ и формулу
где C — емкость в микрофарадах, полное сопротивление между двумя конденсаторами емкостью 100 пФ, соединенными последовательно с заземляющей пластиной, составляет 30 ‡.Это тоже не короткое замыкание, но оно, безусловно, намного ниже, чем у предполагаемого одноточечного заземления.
ДОСТИЖЕНИЕ НАДЕЖНЫХ ПУНКТОВ
Заземление с низким сопротивлением для медицинского электронного устройства легко реализовать — используйте заземляющий провод. При 50/60 Гц сопротивление заземляющего провода будет в первую очередь резистивным, но выше звуковых частот начинает преобладать индуктивность, а на радиочастотах индуктивного сопротивления даже короткого провода или дорожки на печатной плате достаточно, чтобы вызвать проблемы.Чтобы определить требования конкретного приложения, разработчику необходимо знать, какое напряжение может выдерживать устройство, величину и частоту ожидаемого тока помех, а также полное сопротивление тракта. Учитывая эти данные, можно применить закон Ома, чтобы узнать, когда возникнут проблемы.
Например, при ударе молнии по двутавровому пучку может протекать ток 10000 А с переходными процессами 10 В даже на короткие отрезки. Два соединенных между собой устройства, заземленных на двутавровую балку в разных точках, могут легко выйти из строя.Или предположим, что 1 дюйм. длина провода или дорожки на печатной плате подвергалась воздействию электростатического разряда 10 А. Предполагая, что индуктивность составляет около 20 нГн, падение напряжения на проводе или дорожке можно рассчитать с помощью уравнения
где E — падение напряжения на проводе, L — индуктивность в наногенри, di — величина переходного тока (предполагается, что она равна 10 А), а dt — время нарастания (предполагается, что составляет 1 наносекунду). Для этих типичных условий E = 200 В. Таким образом, можно видеть, что длина провода всего 1 дюйм.является плохой почвой для целей ESD.
Поскольку во многих случаях обычный провод не является подходящим заземлением, принято использовать вместо него плоский ремешок. Этот подход действительно уместен, но его обоснование широко неправильно понимается. Для достижения низкой индуктивности ключевым фактором является не плоскостность ремешка, а его отношение длины к ширине. Чтобы обеспечить достаточно низкую индуктивность заземляющего шнура, его ширина должна составлять не менее одной пятой, а еще лучше — одной трети ее длины.Если разработчик не может достичь этого отношения, не будет удовлетворительного пути возврата высокочастотного тока.
Заземление монтажной платы. Получить хорошие низкоомные заземления на двухсторонних платах практически невозможно, поэтому это критично. для защиты таких плат от электростатических разрядов и высокоуровневых радиопомех. С другой стороны, на многослойных платах легко добиться низкого импеданса, если заземляющий слой находится под дорожками. Цепи, построенные непосредственно над землей, хорошо защищены, независимо от угрозы.По нашим наблюдениям, контроль электромагнитных помех всегда проблематичен для двусторонних плат, в то время как электронные устройства с многослойными платами редко повреждаются. Если производитель непреклонен в использовании двусторонних плат, бюджет разработки продукта должен включать дополнительные средства, а в график тестирования и модернизации следует добавить три месяца. Даже в этом случае высока вероятность того, что контроль электромагнитных помех не будет достигнут.
Наверное, нигде в электронике конструкторы не сталкиваются с такой сложной задачей, как проблема чувствительных аналоговых входных цепей.Цепи могут быть достаточно хорошо защищены изолированной заземляющей пластиной; проблема связана с подключением к неизолированной земле или к проводам и кабелям, соединяющим датчик с другим оборудованием. Для изолированного заземления важно минимизировать количество внешних токов электромагнитных помех, которые достигают плоскости заземления. Как только чувствительный входной сигнал будет захвачен и усилен, или, возможно, оцифрованный, переход границы к неизолированным цепям — остающаяся проблема проектирования. Любые токи помех, которые отводятся на изолированную землю, становятся синфазными помехами и должны обрабатываться изолирующим компонентом любого типа.Хотя доступны некоторые довольно эффективные изоляторы, у них есть свои пределы, поэтому в первую очередь стоит минимизировать синфазные токи.
Межблочное заземление. После того, как разработчик справился с заземлением печатной платы, следующим шагом будет рассмотрение межсоединений внутри оборудования, например, соединений между материнской и дочерней платами и ленточных кабелей между модулями. Проблемы EMI часто являются результатом межсоединений с высоким импедансом.Опять же, разработчикам необходимо поддерживать низкий импеданс заземления, либо путем подключения печатных плат или модулей к общей заземляющей пластине, либо путем обеспечения межсоединения заземления с очень низким импедансом через кабель, обычно путем выделения как можно большего количества контактов разъема для заземления. . Несмотря на то, что пространство для разъема является важной проблемой, функциональность не менее важна. Для высокоскоростных (100 МГц) межкомпонентных соединений должна быть одна линия заземления для каждой сигнальной линии. Для более низких скоростей (~ 10 МГц) может быть достаточно одной линии заземления на каждые пять сигнальных линий.Все, что меньше, навлекает неприятности.
Внешнее заземление. Наконец, проектировщикам необходимо учитывать взаимосвязи между различными частями оборудования. Если между корпусами может быть реализована заземляющая пластина с низким сопротивлением, а для экранов кабелей используется многоточечное заземление, проблемы должны быть минимальными. Однако, если кабели проложены на большие расстояния или передаются чувствительные низкочастотные аналоговые сигналы, могут возникнуть помехи на звуковых частотах. В таких случаях может потребоваться одноточечное заземление, а также многоточечное заземление, необходимое для управления высокочастотными помехами.Гибридное заземление с конденсаторной нагрузкой на одном конце, обычно 0,010,1 мкФ, и жесткой нагрузкой на другом конце может обеспечить разрыв цепи на звуковых частотах и короткое замыкание на радиочастотах, объединяя, таким образом, лучшее из обоих миров.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Разработчики медицинской электроники могут основывать свои решения о том, как реализовать заземление для контроля электромагнитных помех, на трех принципах:
* Заземление не требуется для контроля электромагнитных помех (хотя оно может быть необходимо для безопасности).Что необходимо, так это обратный путь с низким импедансом, обычно это токопроводящая плоскость или экран.
* Одноточечное заземление обычно подходит только для обработки звуковых помех и недостижимо на радиочастотах. Критерий длины волны 1/20 может применяться для определения приемлемости одноточечного заземления.
* Сопротивление заземления должно поддерживаться на приемлемо низком уровне при текущей частоте ожидаемых помех.На высоких частотах индуктивность приводит к высокому импедансу, поэтому использование заземляющих проводов обычно неприемлемо. Для уменьшения импеданса можно использовать широкую перемычку или плоскость заземления.
Уильям Д. Киммел и Дэрил Д. Герке — руководители консалтинговой компании EMI Kimmel Gerke Associates, Ltd., расположенной в Сент-Поле, Миннесота.
Рисунок 1. Схема, показывающая токи контура заземления: (а) непрерывный и (б) разомкнутый (тем самым обеспечивая одноточечное заземление).
Рис. 2. Воздействие стоячей волны на экран кабеля с одноточечным заземлением.
Учебное пособие по физике: Заземление — снятие заряда
В предыдущих трех разделах Урока 2 обсуждались три распространенных метода зарядки — заряд трением, заряд индукцией и заряд проводимостью. Обсуждение зарядки было бы неполным без обсуждения uncharging .У объектов с избыточным зарядом — положительным или отрицательным — этот заряд может быть удален с помощью процесса, известного как заземление. Заземление — это процесс удаления избыточного заряда с объекта посредством передачи электронов между ним и другим объектом значительного размера. Когда заряженный объект заземлен, избыточный заряд уравновешивается переносом электронов между заряженным объектом и землей. Заземление — это просто объект, который служит, казалось бы, бесконечным резервуаром электронов; Земля способна передавать электроны заряженному объекту или принимать электроны от заряженного объекта, чтобы нейтрализовать этот объект.В этом последнем разделе Урока 2 будет обсуждаться процесс заземления.
Заземление отрицательно заряженного объектаЧтобы начать обсуждение заземления, мы рассмотрим заземление отрицательно заряженного электроскопа. Любой отрицательно заряженный объект имеет избыток электронов. Если нужно удалить заряд, он должен будет потерять свои избыточные электроны. Как только лишние электроны удалены из объекта, в объекте будет равное количество протонов и электронов, и он будет иметь баланс заряда.Чтобы удалить избыток электронов из отрицательно заряженного электроскопа, электроскоп должен быть подключен проводящим путем к другому объекту, который способен принимать эти электроны. Другой объект — земля. В типичных электростатических экспериментах и демонстрациях это делается простым прикосновением к электроскопу рукой. При контакте избыточные электроны покидают электроскоп и попадают в человека, который его касается. Эти избыточные электроны впоследствии распространяются по поверхности человека.
Этот процесс заземления работает, потому что избыточные электроны отталкивают друг друга. Как всегда, отталкивающее воздействие между одноименно заряженными электронами заставляет их искать средства пространственного разделения друг от друга. Это пространственное разделение достигается за счет перемещения к более крупному объекту, который дает большую площадь поверхности для распространения. Из-за относительного размера человека по сравнению с типичным электроскопом избыточные электроны (почти все они) способны уменьшить силы отталкивания, перемещаясь в человека (т.е., землю). Как и контактная зарядка, о которой говорилось ранее, заземление — это просто еще один пример разделения заряда между двумя объектами. Степень, в которой объект готов разделить избыточный заряд, пропорциональна его размеру. Таким образом, эффективная земля — это просто объект с достаточно значительным размером, чтобы разделить подавляющее большинство избыточного заряда.
Заземление положительно заряженного объектаПредыдущее обсуждение описывает заземление отрицательно заряженного электроскопа.Электроны переносились с электроскопа на землю. Но что, если электроскоп заряжен положительно? Как перенос электрона позволяет нейтрализовать объект с избытком протонов? Чтобы исследовать эти вопросы, мы рассмотрим заземление положительно заряженного электроскопа. Положительно заряженный электроскоп должен получать электроны, чтобы получить равное количество протонов и электронов. Получая электроны от земли , электроскоп будет иметь баланс заряда и, следовательно, будет нейтральным.Таким образом, заземление положительно заряженного электроскопа включает передачу электронов от земли к электроскопу. Этот процесс работает, потому что избыточный положительный заряд на электроскопе притягивает электроны от земли (в данном случае от человека). Хотя это может нарушить любой баланс заряда, присутствующий на человеке, значительно больший размер человека позволяет избыточному заряду отдаляться друг от друга. Как и в случае заземления отрицательно заряженного электроскопа, заземление положительно заряженного электроскопа включает разделение заряда.Избыточный положительный заряд распределяется между электроскопом и землей. И еще раз: степень, в которой объект готов разделить избыточный заряд, пропорциональна его размеру. Человек — эффективная почва, потому что у него достаточно размера, чтобы разделить подавляющее большинство избыточного положительного заряда.
Необходимость проведения путиЛюбой объект может быть заземлен при условии, что заряженные атомы этого объекта имеют проводящий путь между атомами и землей.Обычно в лаборатории приклеивают две соломинки к заряженной алюминиевой пластине. Одна соломка покрыта алюминиевой фольгой, а другая — голым пластиком. При прикосновении к соломке с алюминиевым покрытием алюминиевая пластина теряет заряд. Он заземлен за счет движения электронов от земли к алюминиевой пластине. При прикосновении к пластиковой соломке заземления не происходит. Пластик служит изолятором и предотвращает попадание электронов от земли к алюминиевой пластине. Заземление требует наличия проводящего пути между землей и заземляемым объектом.Электроны будут двигаться по этому пути.
Урок 2 этого раздела Класса физики был посвящен методам зарядки и разрядки объектов. Один из принципов, который постоянно возникал, заключался в соотношении силы и расстояния. Эта связь будет исследована в Уроке 3.
Используйте свое понимание заряда, чтобы ответить на следующие вопросы. По завершении нажмите кнопку, чтобы просмотреть ответы.
1. Человек, стоящий на земле, касается положительно заряженной консервной банки. После этого поп может стать нейтральным. Поп может стать нейтральным во время этого процесса, потому что ______.
а. электроны переходят от баночки к человеку (земле)
г.электроны переходят от человека (земли) к банке
г. протоны переходят от баллончика к человеку (земле)
г. протоны переходят от человека (земли) к банке
2. Студент-физик, стоя на земле, касается разряженной пластиковой бейсбольной битой отрицательно заряженным электроскопом. Это вызовет ___.
а.Электроскоп должен быть заземлен, поскольку электроны вытекают из электроскопа.
г. Электроскоп должен быть заземлен, поскольку электроны попадают в электроскоп.
г. Электроскоп должен быть заземлен, поскольку протоны выходят из электроскопа.
г. Электроскоп должен быть заземлен, поскольку протоны попадают в электроскоп.
e. бейсбольной битой, чтобы получить избыток протонов.
ф. абсолютно ничего (или очень мало) должно произойти, так как пластиковая бита не проводит.
3. ИСТИНА или ЛОЖЬ :
Заземленный объект получает нейтроны в процессе заземления.
Granite Audio — система заземления Ground Zero Star ** OPEN BOX **
Granite Audio Ground Zero — доступный, портативный, полностью пассивная система заземления звезды! Уравнивает землю путь полного сопротивления каждого компонента в вашей аудио- или видеосистеме вне зависимости от состояния электропроводки в вашем доме и вне зависимости от того, как сложна ваша система. Ground Zero делает все это без какого-либо подключения к сигнальному тракту и полностью пассивен! Ground Zero поставляется в комплекте с 6 специальными кабелями с низким сопротивлением для подключения к шасси каждого компонента в вашей системе. Новая функция — это специальный кабель для настенной розетки, который можно использовать для привязки плоскости заземления Ground Zero к заземлению вашего дома. *
Ground Zero может быть установлен за считанные минуты с помощью всего лишь Отвертка Филлипс.Серебряные переключатели на 32 А с низким импедансом делают отдых. Одним щелчком нескольких переключателей уровень шума вашей системы становится равным. убран пониженный и надоедливый гул. Нет необходимости переделывать свой дом или используйте читерские пробки. Ground Zero также является отличным выбором для арендаторов: вы можете пользоваться всеми преимуществами выделенного участка земли, но брать его с собой в переезд.
Принцип заземления звездой существует уже несколько десятилетий, но Ground Zero делает больше: он делит вашу систему на 3 подгруппы и позволяет Фактически балансируйте импеданс между группами с помощью 27 переключателей настройки, чтобы получить самый низкий уровень шума и максимизировать контур заземления устранение. Ground Zero — первое в мире портативное устройство для устранения гула, удобное для новичков!
Вот как его использовать: кабель настенной розетки * подключается к любому открытому разъему на задней панели Ground Zero . а затем подключается к любой доступной розетке. Его эффект будет разным в зависимости от того, какие разъемы и розетки используются, поэтому проверьте этот кабель последний. Сначала подключите остальную часть системы Ground Zero и проверьте результаты без кабеля настенной розетки.Затем посмотрите, есть ли настенная розетка. Кабель дает дополнительное улучшение позже.
* — хотя вам и не обязательно использовать его, сетевой шнур (зеленый кабель с наконечником) позволяет Ground Zero ссылаться на землю вашего дома через электрическая розетка на стене. Это может предложить дополнительные снижение уровня шума, но если вы не получите дополнительных улучшения с помощью кабеля настенной розетки, то вам, безусловно, не нужно используйте его .
Упрощение поиска нежелательного тока заземления
Проблемы с автоматическим выключателем при замыкании на землю на первый взгляд выглядят просто: слишком большой ток и удар, выключатели срабатывают.А когда они спотыкаются, все обращают внимание. Но как насчет случаев, когда выключатели не срабатывают, но на предприятии продолжают возникать другие проблемы?
Национальный электротехнический кодекс (NEC) предписывает, что заземление не может служить проводником с током. Однако он не рассматривает кратковременные мешающие токи, влияющие на оборудование передачи данных, как проблему кода. Любые попытки отследить и устранить проблемы с током заземления обычно вызваны ложными срабатываниями автоматических выключателей обнаружения замыкания на землю.На самом деле, однако, существует взаимосвязь между NEC, безопасностью жизни, хорошей производительностью оборудования и надежными сетями передачи данных.
Никто рационально не хочет заземления объекта, по которому проходит большой ток. Удержание этого нежелательного тока от объекта — это не только хорошая практика безопасности, но и важное правило качества электроэнергии. Однако отслеживание источника или источников нежелательного тока заземления на объекте может оказаться сложной задачей. Многие до сих пор прибегают к старому процессу — выключают выключатель и наблюдают.Очевидно, что этот подход становится особенно трудным в рабочей среде, где перерывы в работе очень дороги. Только представьте, что вы отключили все схемы в больнице, на предприятии по производству полупроводников или в центре обработки данных. Даже предложение такого подхода может изменить карьеру.
Вот что нужно делать
Вы можете отследить источник нежелательного тока заземления с помощью трансформаторов тока (ТТ) и гибких токовых пробников. Трансформатор тока улавливает синфазный ток, потому что этот ток создает вокруг проводников магнитное поле, пропорциональное величине тока.С другой стороны, токи дифференциального режима не создают большого количества магнитного поля, потому что пара сигналов физически сконфигурирована так, что магнитные поля компенсируют друг друга. Это называется условием магнитного поля с нулевой суммой — явление, знакомое электрикам, использующим клещи-амперметры, когда они собирают все проводники цепи (за исключением земли) одновременно через отверстие зажима. Любой отображаемый ток в этом сценарии обычно называется «несимметричным током» или «током утечки на землю» в зависимости от ситуации.
На рис. 1 показана самая простая схема измерения. Если вы разместите один трансформатор тока вокруг горячего и нейтрального проводников цепи, выход трансформатора тока будет равен нулю, если токи питания и возврата уравновешены. Если это не так, то ненулевой выходной сигнал будет показателем того, что где-то ниже по течению от этой точки измерения существует нежелательное условие, такое как соединение нейтрали с землей. Для удобства в этой статье мы будем называть этот процесс измерения измерением с нулевой суммой .
На фото 1 показан процесс измерения с нулевой суммой на сборных шинах служебного входа. Синие гибкие токовые пробники используются для измерения фазных токов, а красный гибкий токовый пробник обеспечивает измерение шин с нулевой суммой. Несмотря на то, что есть три фазы, принцип сбалансированной подачи и возврата все еще существует. Кроме того, вы разместите ТТ с нулевой суммой (ТТ красного цвета) вокруг всех фазных и нейтральных проводников.
После на меньших панелях вы можете использовать отдельные трансформаторы тока для измерения фазных токов и токов с нулевой суммой ( Фото 2 ).В обоих сценариях Фото 1 и Фото 2 вы должны отслеживать выход с нулевой суммой с помощью монитора мощности для записи мгновенных условий, при которых нагрузка с проблемами может включаться и выключаться.
Использование одиночного ТТ или гибкого токового пробника для измерения с нулевой суммой лучше проиллюстрировано на Фото 3 . Процесс измерения с нулевой суммой позволяет быстро перейти от служебного входа к панелям и отдельным цепям. Фотография 4 и Фотография 5 иллюстрируют, как измерить отдельный провод заземления (не очень точно) по сравнению с проводом заземления и измерениями с нулевой суммой (гораздо точнее).Проблема с отдельными измерениями заземляющего провода двоякая: во-первых, может не быть заземляющего провода, который нужно измерить. Во-вторых, ток, протекающий в заземляющем проводе, может быть индуцированным и, следовательно, не участвовать в проблемах связи нейтрали с землей. С помощью двух измерений вы можете быстрее определить, является ли протекание тока в заземляющем проводе проблемой или просто случаем неудачного размещения провода.
Возвращает текущие узловые точки
Трансформаторы являются узловыми точками для токов, возвращающихся от нагрузок.Ток, подаваемый от трансформатора, должен возвращаться к этому трансформатору независимо от того, возвращается ли он через землю или предполагаемые пути возврата нейтрали. Ток, протекающий в цепи нейтраль-земля (N-G), отражает проблемы после трансформатора. Соединение N-G трансформатора — отличная точка для обнаружения нежелательного протекания тока. В некоторых случаях, когда соединения ниже по потоку жестко соединены с электрическими трубопроводами, а также со строительной сталью, вы можете измерить эффекты несоответствующего кодам соединения NG как в соединении NG трансформатора, так и в связи со сталью и / или водой. труба ( рис.2 ).
Еще одним важным эффектом контуров заземления внутри объекта является образование нежелательных электромагнитных полей (ЭМП).